随着能源需求的增加和多样化,微型燃气轮机作为分布式能源系统的核心得到了越来越多的应用。本文研究了一种采用富氧燃烧的额定负荷30kW的微型燃气轮机燃烧室。通过分析及计算,确定了燃烧室结构及尺寸。利用CFD软件建立了数值模型,同时搭建了燃烧试验台,对燃烧室的性能进行了数值模拟和试验研究。模拟结果显示：额定工况下,燃烧室的燃烧效率,压力损失系数均达到了设计要求,燃烧室出口温度不均匀系数比设计目标略高。随着初始氧浓度的提高,燃烧室内的温度峰值水平逐渐提高,燃烧区域更加集中,烟气出口平均温度先减少后增大,出口温度的不均匀系数下降；随着初始氧浓度的升高,燃烧室出口烟气中CH4的平均浓度相应降低,但各工况下CH4基本都是完全燃烧；烟气中C02的浓度也相应降低,在各工况下,出口处C02质量浓度也都达到了70%以上,便于CO2的回收。不同负荷下,火焰管径向截面的平均温度的变化规律基本一致。随着负荷的提高,燃烧室的温度平均水平也随之升高,在60%-150%负荷变化范围内,燃烧室能保持稳定的燃烧；燃烧室的燃烧效率先增加后减少,在120%的负荷条件下燃烧效率最高,略高于额定工况。对比试验系统进行模化试验的结果和模拟数据来看,两者的误差在可接受的范围内,说明数值模拟采用的模型,网格划分,边界条件设置基本正确。进一步验证了研究的燃烧室的性能表现基本符合了设计要求。